Mutazione vs ricombinazione
La scala del cambiamento che si verifica nei genomi a causa della mutazione e della ricombinazione è la principale differenza tra questi due processi. La mutazione e la ricombinazione sono i due processi che modificano il genoma nel tempo. Sebbene entrambi i processi non siano correlati, modellano costantemente il genoma. La maggior parte di questi cambiamenti non viene trasmessa alla generazione successiva, ma alcuni avranno un forte impatto sulla prole determinando il destino della specie. I cambiamenti che avvengono al DNA nelle cellule somatiche di solito non sono ereditabili mentre i cambiamenti che si verificano nel DNA nelle cellule germinali possono essere ereditati. Inoltre, se questo cambiamento è distruttivo, potrebbe esserci un danno significativo alla cellula, all'organo, all'organismo o anche alla specie. Se si tratta di un cambiamento costruttivo, alla fine potrebbe essere utile per la specie.
Cos'è la mutazione?
La mutazione è definita come una variazione su piccola scala nella sequenza nucleotidica di un genoma e le modifiche non vengono corrette riparando gli enzimi. Queste mutazioni possono essere modifiche di una singola base (mutazioni puntiformi), inserimenti o eliminazioni su piccola scala. Gli agenti che causano la mutazione sono noti come mutageni. I mutageni più comuni sono replicazione errata, sostanze chimiche e radiazioni. Le sostanze chimiche e le radiazioni alterano la struttura del nucleotide e, se l'alterazione non viene riparata, la mutazione sarà permanente.
Esistono diversi enzimi che riparano queste mutazioni del DNA, come la metil guanina, la metil transferasi e la DNA polimerasi III. Questi enzimi cercheranno errori e danni prima dell'inizio della divisione cellulare (pre-replicativa) e dopo la divisione cellulare (post-replicativa).
La mutazione nella regione codificante (ovvero le regioni del DNA in cui è memorizzata la sequenza di traduzione della proteina) può essere dannosa per la cellula, l'organo o l'organismo (la mutazione puntiforme nella terza base di un codone di solito non causa alcun danno - mutazione silente).
Ad esempio: - l'anemia falciforme è una malattia causata da una mutazione puntiforme.
È meno probabile che le mutazioni nel DNA non codificante causino danni sebbene, se ereditate, possono essere dannose se la mutazione sta causando l'attivazione di geni silenti.
È noto che le mutazioni da inserzione o delezione spostano il frame di lettura (mutazioni frameshift) portando a una sintesi proteica difettosa che causa malattie mortali nell'uomo.
Sebbene la maggior parte delle mutazioni sia dannosa, ci sono alcune mutazioni benefiche. Ad esempio, la maggior parte degli europei è resistente all'infezione da HIV a causa di una mutazione puntiforme verificatasi durante l'evoluzione.
Cos'è la ricombinazione?
La ricombinazione è il processo di cambiamenti su larga scala nella sequenza nucleotidica del genoma e che di solito non vengono riparati dai meccanismi di riparazione del danno al DNA. Esistono due tipi di ricombinazioni, ricombinazione crossover e ricombinazione non crossover. La ricombinazione crossover è il risultato dello scambio di frammenti di DNA di cromosomi omologhi formando una doppia giunzione festiva. La ricombinazione non crossover avviene mediante ricottura del filamento dipendente dalla sintesi in cui non si verifica alcuno scambio di materiale genetico tra i cromosomi. Invece, la sequenza di un cromosoma viene copiata e inserita nello spazio nell'altro cromosoma e la sequenza del cromosoma modello rimane intatta.
La ricombinazione può avvenire all'interno del cromosoma, generalmente, tra i due cromatidi fratelli (trasposizione).
Durante la meiosi nelle cellule germinali, la ricombinazione è un processo comunemente osservato tra cromosomi non omologhi. Nelle cellule somatiche, la ricombinazione avviene tra cromosomi omologhi.
La ricombinazione è essenziale durante la produzione di cellule B. Inoltre, ci sono alcuni sistemi di riparazione che implicano la ricombinazione.
Qual è la differenza tra mutazione e ricombinazione?
Sia la mutazione che la ricombinazione sono processi che modificano la sequenza nucleotidica di un genoma. Entrambi i processi causano difetti in cellule, organi e organismi e possono essere letali. Entrambi i processi possono essere vantaggiosi per gli organismi e per la specie. Inoltre, entrambi i processi sono processi essenziali durante l'evoluzione. Tuttavia, ci sono anche alcune differenze tra i due processi. Diamo un'occhiata a loro.
• Definizione di ricombinazione e mutazione:
• La mutazione è un processo che modifica la sequenza nucleotidica di un genoma su piccola scala e le modifiche non vengono corrette riparando gli enzimi.
• La ricombinazione è il processo principale che modifica la sequenza nucleotidica di un genoma su larga scala e le modifiche di solito non vengono riparate dai meccanismi di riparazione del danno al DNA.
• Tipi:
• Mutazione - mutazione puntiforme e mutazione frameshift
• Ricombinazione: ricombinazione crossover e ricombinazione non crossover
• Cause:
• Mutazione: gli agenti di mutazione includono replicazione errata, sostanze chimiche e radiazioni.
• Ricombinazione: la ricombinazione è un meccanismo controllato dagli enzimi.
• Posizione:
• La mutazione può verificarsi in punti casuali del genoma.
• La ricombinazione è solitamente specifica della posizione.
• Riparazione:
• La mutazione può essere riparata dai sistemi di riparazione nella cellula.
• La ricombinazione a volte è un processo di riparazione.
• Evento:
• Le mutazioni possono verificarsi in qualsiasi momento.
• La ricombinazione avviene durante la divisione cellulare.
• Copia di geni:
• La mutazione non copia i geni.
• La ricombinazione può copiare i geni nel genoma.
Immagini per gentile concessione: mutazioni puntiformi e illustrazione di Thomas Hunt Morgan del crossing over (1916) tramite Wikicommons (Public Domain)
